[go: up one dir, main page]

RU2203951C1 - Способ выявления fusobacterium necrophorum в гнездовой полимеразной цепной реакции - Google Patents

Способ выявления fusobacterium necrophorum в гнездовой полимеразной цепной реакции Download PDF

Info

Publication number
RU2203951C1
RU2203951C1 RU2001133577/13A RU2001133577A RU2203951C1 RU 2203951 C1 RU2203951 C1 RU 2203951C1 RU 2001133577/13 A RU2001133577/13 A RU 2001133577/13A RU 2001133577 A RU2001133577 A RU 2001133577A RU 2203951 C1 RU2203951 C1 RU 2203951C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
synthesis
pcr
dna
fusobacterium necrophorum
fragment
Prior art date
Application number
RU2001133577/13A
Other languages
English (en)
Inventor
В.И. Семенихин
А.А. Самоловов
С.А. Юрик
Н.Н. Блинова
Н.В. Некрасова
Original Assignee
Государственное научное учреждение Институт экспериментальной ветеринарии Сибири и Дальнего Востока СО РАСХН
Государственный научный центр вирусологии и биотехнологии "Вектор"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственное научное учреждение Институт экспериментальной ветеринарии Сибири и Дальнего Востока СО РАСХН, Государственный научный центр вирусологии и биотехнологии "Вектор" filed Critical Государственное научное учреждение Институт экспериментальной ветеринарии Сибири и Дальнего Востока СО РАСХН
Priority to RU2001133577/13A priority Critical patent/RU2203951C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2203951C1 publication Critical patent/RU2203951C1/ru

Links

Images

Landscapes

  • Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)

Abstract

Изобретение относится к биотехнологии, а именно к генетической инженерии животных, и может быть использовано в ветеринарной микробиологии для выявления возбудителя некробактериоза жвачных животных Fusobacterium necrophorum и дифференциации его от атипичных форм Fusobacterium pseudonecrophorum и другой микрофлоры. Способ включает синтез наружных 1 5'- AGT ATC TGA TTT ТСТ ACG СС-3', 2 5' - CAG ААТ СТА АТА TTG ТАС АС-3' и внутренних 01 5' - CAT GTA GAT GTC ATT GCG-3', 02 5' - ATT TCA AGA GTC CTT CCG-3' олигонуклеотидных праймеров, синтез комплиментарной ДНК на матрице хромосомной ДНК, затем синтез наружного и затем внутреннего фрагментов. Амплификацию синтезированной ДНК осуществляют методом полимеразной цепной реакции (ПЦР) и анализируют размер продуктов полимеразной цепной реакции. Предложенный способ обладает высокими специфичностью и чувствительностью и позволяет дифференцировать Fusobacterium necrophorum, выделенную из очагов поражения, от атипичных форм и сопутствующей микрофлоры. 1 табл.

Description

Изобретение относится к биотехнологии, а именно к генетической инженерии животных, и может быть использовано в ветеринарной микробиологии и биопромышленности для выявления заболевания сельскохозяйственных животных. До настоящего времени основным способом диагностики некробактериоза крупного и мелкого рогатого скота является бактериологическое исследование (микроскопия мазка, посев на питательные среды, биопроба на лабораторных животных) [Методические указания по лабораторной диагностике некробактериоза. - М., 1987].
Этот метод диагностики имеет свои минусы. Так, из очагов поражения, наряду с Fusobacterium necrophorum, обладающих вирулентностью, выделяют атипичные формы Fusobacterium pseudonecrophorum, которые никогда не вызывают заболевание, а по морфологическим и биохимическим признакам очень схожи, а также сопутствующую микрофлору, такую как стафилококки, стрептококки, микрококки, картофельная, кишечная палочки и другие микроорганизмы, поэтому выделить чистую культуру достаточно сложно. Лабораторные животные (кролики, белые мыши), наряду с возбудителем некробактериоза, также чувствительны и к сопутствующей микрофлоре. В целом на установление диагноза затрачивается 12-16 суток, а в случае значительного обсеменения биологических образцов вульгарной микрофлорой срок диагностики увеличивается на 6-10 дней и при этом снижается достоверность диагноза. Наиболее близким решением, принятым за прототип, является способ выявления Fusobacterium necrophorum, основанный на полимеразной цепной реакции (ПЦР), включающий выделение хромосомной ДНК из инфицированных тканей, амплифицирование с помощью Taq-полимеразы ДНК в присутствии двух специфичных для F. necrophorum праймеров, обнаружение амплифицированного фрагмента ДНК с помощью электрофореза в агарозном геле (Electrophoretic mobility anomalies associated with PCR amplification of the intergenic spacer region between 16S and 23S ribosomal RNA genes of Fusobacterium necrophorum. SK.Narayanan, TG.Nagaraja, MM.Chengappa, GC.Stewart//J.Microbiol.Methods.-2001 (aug).-v.46.-.N2.-p.l65-169; Unexpected Cross-Reaction with Fusobacterium necrophorum in a PCR for Detection of Mycoplasmas: J.S.Jenson, B. Bruun, B. Gahrn-Hansen//J.Clin.Micob.-1999 (Маrt).-V.37.- 3.-Р.828-829).
К недостаткам данного способа можно отнести то, что он не позволяет обнаруживать значительную часть вирулентных штаммов возбудителя Fusobacterium necrophorum, циркулирующих среди животных, так как используется только одна пара праймеров. Технической задачей нашего изобретения является повышение специфичности, чувствительности и возможности дифференцировать от F. pseudonecrophorum и другой грамотрицательной микрофлоры, присутствующей в очагах поражения. Сущность изобретения заключается в том, что на первом этапе выбираются и синтезируются олигонуклеотидные праймеры, комплементарные области наибольшего сходства геномов различных штаммов F. necrophorum, обладающих вирулентностью и имеющих отличия от нуклеотидных последовательностей ДНК других сопутствующих микроорганизмов. Затем проводится амплификация хромосомной ДНК методом полимеразной цепной реакции с использованием вышеупомянутых праймеров. Для повышения чувствительности синтезируются внутренние (вложенные, гнездовые) праймеры и с ними и продуктом первой амплификации проводится вторая полимеразная цепная реакция.
Способ осуществляется следующим образом.
Выбираются и синтезируются две олигонуклеотидные пары праймеров, например: наружные 1 5'- AGT ATC TGA ТТГ ТСТ ACG СС-3' и 2- 5' CAG ААТ СТА АТA TTG ТАС АС-3' и внутренние 01 5'- CAT GTA GAT GTC ATT GCG-3' и 02 5'- АТТ ТСА AGA GTC CTT CCG-3.
Праймеры выбираются в области хромосомной ДНК, характерной для вирулентных штаммов F. necrophorum и отсутствующей в F. pseudonecrophorum и сопутствующей микрофлоре, такой как стафилококки, стрептококки, микрококки, картофельная, кишечная палочки. Праймер 1 используют для синтеза первой цепи комплементарной хромосомной ДНК F. necrophorum, праймер 2 - для синтеза второй цепи кДНК с помощью фермента Tag-полимеразы. Затем оба праймера используют для амплификации выбранного участка хромосомной ДНК в полимеразной цепной реакции. Далее для повышения чувствительности проводят реамплификацию, где праймер 01 используют для синтеза первой цепи комплементарной ДНК фрагмента синтезированного с помощью праймеров 1 и 2, а праймер 02 - для синтеза второй цепи внутреннего фрагмента с помощью фермента Tag-полимеразы. Затем оба праймера используют для амплификации внутреннего фрагмента.
Существенным отличием заявляемого способа от известного прототипа является то, что в качестве праймеров используются нуклеотидные последовательности, одинаковые для большинства вирулентных штаммов F. necrophorum и отличающиеся от последовательностей F. pseudonecrophorum, кишечной, сенной палочек, стафило-, стрептококков, протея и другой сопутствующей микрофлоры. Таким образом, заявляемый способ соответствует критерию "новизна". Новые признаки технического решения по совокупности признаков обеспечивают достижение цели изобретения: выявляется большее число штаммов F. necrophorum и осуществляется их дифференциация. Следовательно, можно считать заявляемое техническое решение соответствующим критерию "изобретательный уровень".
Технической задачей изобретения является повышение специфичности и возможность дифференцировать F. necrophorom от F. pseudonecrophorum и других микроорганизмов без снижения чувствительности способа выявления.
Поставленная цель достигается выбором и синтезом двух паролигонуклеотидных праймеров: наружных 1 5'- AGT ATC TGA TTTTCT ACG СС-3' и 2 5'- CAG AAT СТА АТА TTG ТАС АС-3', синтезирующих фрагмент в 546 нп. и внутренних 01 5'- САТ GTA GAT GTC ATT GCG-3' и 02 5'- ATT TCA AGA GTC CTT CCG-3', синтезирующих фрагмент внутри первого в 187 нп. Праймеры были выбраны в общей области для геномов вирулентных штаммов F. necrophorum, но отличающейся с нуклеотидными последовательностями хромосомной ДНК F. pseudonecrophorum и сопутствующей микрофлоры. Первую пару праймеров использовали для синтеза и амплификации большего участка генома бактерии в полимеразной цепной реакции, проведя 29 циклов при следующем режиме: денатурация при 95oС в течение 0,8 мин, гибридизация при 56oС в течение 0,8 мин и синтез при 73oС в течение 1 мин и один цикл (досинтез) при 73oС в течение 4 мин. Вторую пару для синтеза меньшего фрагмента, структурно входящего в больший, и его амплификацию в полимеразной цепной реакции в режиме: денатурация при 95oС в течение 0,8 мин, гибридизацию - при 48oС в течение 0,8 мин, синтеза - при 73oС в течение 1 мин, всего 29 циклов плюс 1 цикл досинтеза при 73oС в течение 4 мин. О положительном результате анализа судили по размеру синтезированного фрагмента кДНК, мигрирующего в 0,8% геле агарозы.
Существенным отличием заявляемого способа от известного прототипа является то, что в качестве праймеров используются нуклеотидные последовательности, одинаковые для большинства вирулентных штаммов F. necrophorum и имеющих наибольшие отличия от последовательностей ДНК F. pseudonecrophorum и других микроорганизмов.
Сущность технического решения раскрыта в примерах конкретного осуществления способа.
Пример. Операция 1. Выделение возбудителя из патологического материала. Образец патологического материала 500-600 мкг растирают в ступке со стеклянным порошком (100-200 мкг) и добавляют 1000 мкл 0,9% NaCl, перемешивают и центрифугируют 8000 об/мин 8 мин на центрифуге T23D в угловом роторе. Надосадочную жидкость отбрасывают, а осадок ресуспендируют в 500 мкл ТЕ-буфера и переносят в другую пробирку объемом на 2 мл.
Операция 2. Выделение возбудителя из патологического материала. Делают суспензию 1: 10 образца патологического материала с МПБ или 0,9% NaCl, осуществляют посев в МПБ с добавлением 10% аминокровина, культивируют в термостате при 37oС в течение 1 суток. 10 мл суточной культуры центрифугируют на центрифуге T23D в угловом роторе при 8000 об/мин в течение 8 минут. Надосадочную жидкость отбрасывают, а осадок ресуспендируют в 500 мкл ТЕ-буфера и переносят в другую пробирку объемом на 2 мл.
Операция 3. В пробирку после операции 1 или 2 добавляют 150 мкл лизоцима (20 мг/мл), перемешивают и помещают на лед на 25 мин. Затем добавляют 65 мкл 10% SDS и 100 мкл проназы (20 мг/мл), перемешивают и выдерживают при +55oС 15-18 часов. Далее прибавляют равный объем смеси фенол/хлороформ/изоамиловый спирт (25: 25:0,5), плавно пипетируют и центрифугируют 10 минут при 14 тыс. об/мин. Водную фазу переносят в другую пробирку и приливают к ней 1/2 объема смеси хлороформ: изоамиловый спирт (25:0,5), центрифугируют и водную фазу переносят в другую пробирку. К водной фазе прибавляют 1/10 объема 3 М ацетата натрия рН 4,8 и 2 объема этанола и помещают на 23 часа на 20oС. Центрифугируют 15 мин при 14 тыс. об/мин на центрифуге MPW 310, осадок промывают 70% этанолом, высушивают при наклонном положении пробирки при +56oС в течение 30-35 мин, растворяют в 20-30 мкл стерильной бидистиллированной воды или ТЕ-буфере рН 8,0.
Операция 4. Полимеразная цепная реакция. 1 мкл раствора, содержащего хромосомную ДНК F. necrophorum, добавляют к 24 мкл раствора, содержащего 67 мМ трис-HCl, рН 8,8; 15 мМ (NH)SO, 3 мМ MgCL, 0,01% TWeen-20; 0,2 мМ каждого из четырех дезокситрифосфатов, 2 единицы Taq-полимеразы и по 200 нг праймеров 1 и 2. Поверх реакционной смеси наслаивают 30 мкл вазелинового масла. ПЦР состоит из 29 циклов: 95oС в течение 0,8 мин, 56oС в течение 0,8 мин, 73oС в течение 1 мин и завершающего синтеза при 73oС в течение 4 мин.
Операция 5. Определение размера продуктов ПЦР. 12,5 мкл раствора продуктов полимеразной цепной реакции смешивают с 3 мкл раствора, содержащего 50%-ный глицерин и бромфеноловый синий, и наносят в "карман" 0,8%-ного агарозного геля. Маркер молекулярной массы состоит из продуктов расщепления ДНК плазмиды pUC18 рестрикционной эндонуклеазой Alul. Анализ считают положительным, если продукт ПЦР соответствует ожидаемому размеру фрагмента в 546 нуклеотидных пар. В случае отсутствия расчетного фрагмента проводится операция 6.
Операция 6. При отсутствии расчетного фрагмента в 546 нп. забираем 1-2 мкл реакционной смеси и проводим реамплификацию со второй парой праймеров 01- 02. Состав реакционной смеси и режим амплификации описан в пункте 3, необходимо только снизить температуру гибридизации праймера с матрицей с 56 до 48oС. Анализ считают положительным, если продукт ПЦР соответствует ожидаемому размеру фрагмента в 187 нуклеотидные пары.
Результаты проведенных экспериментов показывают, что положительные анализы продуктов ПЦР получают только тогда, когда в качестве матрицы используют ДНК возбудителя некробактериоза. Анализы были отрицательными, когда использовали ДНК F. pseudonecrophorum и других бактерий (стафилококк, стрептококк, кишечная, сенная палочки, протей). Чувствительность предлагаемого способа выявления хромосомной ДНК F. necrophorum достаточно высока и составляет 1 пг (см. таблицу).

Claims (1)

  1. Способ выявления Fusobacterium necrophorum в гнездовой полимеразной цепной реакции (ПЦР), включающий синтез олигонуклеотидных праймеров, синтез комплементарной ДНК на матрице хромосомной ДНК и амплификацию синтезированной комплементарной ДНК методом ПЦР с использованием олигонуклеотидных праймеров с последующим анализом размера продуктов ПЦР, отличающийся тем, что синтезируют две пары олигонуклеотидных праймеров - наружные 1 и 2 для синтеза фрагмента ДНК в 546 нуклеотидные пары и внутренние (гнездовые) 01 и 02 для синтеза фрагмента в 187 нуклеотидные пары, имеющие следующие нуклеотидные последовательности:
    1 5'-AGT АТС TGA TTT ТСТ ACG СС-3';
    2 5' -CAG ААТ СТА АТА TTG ТАС АС-3';
    01 5'-CAT GTA GAT GTC ATT GCG-3';
    02 5'-ATT TCA AGA GTC CTT CCG-3';
    и выявляют Fusobacterium necrophorum, если продукт ПЦР соответствует размеру фрагмента в 546 или 187 нуклеотидные пары.
RU2001133577/13A 2001-12-10 2001-12-10 Способ выявления fusobacterium necrophorum в гнездовой полимеразной цепной реакции RU2203951C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001133577/13A RU2203951C1 (ru) 2001-12-10 2001-12-10 Способ выявления fusobacterium necrophorum в гнездовой полимеразной цепной реакции

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001133577/13A RU2203951C1 (ru) 2001-12-10 2001-12-10 Способ выявления fusobacterium necrophorum в гнездовой полимеразной цепной реакции

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2203951C1 true RU2203951C1 (ru) 2003-05-10

Family

ID=20254693

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2001133577/13A RU2203951C1 (ru) 2001-12-10 2001-12-10 Способ выявления fusobacterium necrophorum в гнездовой полимеразной цепной реакции

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2203951C1 (ru)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2294374C2 (ru) * 2004-08-03 2007-02-27 Государственное Научное Учреждение Институт экспериментальной ветеринарии Сибири и Дальнего Востока СО РАСХН (ГНУ ИЭВСиДВ СО РАСХН) Способ определения наличия в пробе патогенного подвида fusobacterium necrophorum subspecies necrophorum с помощью полимеразной цепной реакции
RU2347806C2 (ru) * 2007-01-18 2009-02-27 Государственное научное учреждение Институт экспериментальной ветеринарии Сибири и Дальнего Востока СО РАСХН (ГНУ ИЭВСиДВ СО РАСХН), Штамм бактерий fusobacterium necrophorum subspecies necrophorum для изготовления диагностических и профилактических препаратов против некробактериоза животных

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU97119187A (ru) * 1995-04-26 1999-10-27 Дзе Юниверсити оф Бритиш Колумбия Олигонуклеотидный праймер, способ идентификации вида организма, геномный полинуклеотидный локус, набор для выделения днк-мишени
JP2001046063A (ja) * 1999-08-10 2001-02-20 Yakult Bio-Science Foundation ユーバクテリウム属及びフソバクテリウム・バリウムグループ細菌用プライマー

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU97119187A (ru) * 1995-04-26 1999-10-27 Дзе Юниверсити оф Бритиш Колумбия Олигонуклеотидный праймер, способ идентификации вида организма, геномный полинуклеотидный локус, набор для выделения днк-мишени
JP2001046063A (ja) * 1999-08-10 2001-02-20 Yakult Bio-Science Foundation ユーバクテリウム属及びフソバクテリウム・バリウムグループ細菌用プライマー

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2294374C2 (ru) * 2004-08-03 2007-02-27 Государственное Научное Учреждение Институт экспериментальной ветеринарии Сибири и Дальнего Востока СО РАСХН (ГНУ ИЭВСиДВ СО РАСХН) Способ определения наличия в пробе патогенного подвида fusobacterium necrophorum subspecies necrophorum с помощью полимеразной цепной реакции
RU2347806C2 (ru) * 2007-01-18 2009-02-27 Государственное научное учреждение Институт экспериментальной ветеринарии Сибири и Дальнего Востока СО РАСХН (ГНУ ИЭВСиДВ СО РАСХН), Штамм бактерий fusobacterium necrophorum subspecies necrophorum для изготовления диагностических и профилактических препаратов против некробактериоза животных

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Baily et al. Detection of Brucella melitensis and Brucella abortus by DNA amplification
AU2003303307B2 (en) Assay and compositions for detection of bacillus anthracis nucleic acid
Casañas et al. Specificity of a polymerase chain reaction assay of a target sequence on the 31-kilodalton Brucella antigen DNA used to diagnose human brucellosis
EP1012328A2 (en) Dna-sequence-based diagnosis of mastitis from a milk sample
ES2399054T3 (es) Métodos para simplificar ácidos nucleicos microbianos mediante modificación química de citosinas
Buogo et al. Diagnosis of Clostridium perfringens type C enteritis in pigs using a DNA amplification technique (PCR)
Bedir et al. Simultaneous detection and differentiation of pathogenic and nonpathogenic Leptospira spp. by multiplex real-time PCR (TaqMan) assay
Chotar et al. Development of specific and rapid detection of bacterial pathogens in dairy products by PCR
US7381547B2 (en) Methods and compositions to detect bacteria using multiplex PCR
KR20120117098A (ko) 마이코플라즈마 하이오뉴모니에를 검출하기 위한 프라이머, 상기 프라이머를 이용한 마이코플라즈마 하이오뉴모니에 검출키트 및 방법, 및 상기 프라이머를 이용한 돼지 유행성 폐렴 진단키트 및 방법
JP2012508564A (ja) ブラキスピラ・ヒオディセンテリアのワクチン株
RU2203951C1 (ru) Способ выявления fusobacterium necrophorum в гнездовой полимеразной цепной реакции
Jin et al. Microarray analysis of Escherichia coli O157: H7
Ibrahim et al. Specific detection of Coxiella burnetii through partial amplification of 23S rDNA
EP0963444A1 (en) Nucleic acid assay for the detection and differentiation of three chlamydia species
CN100412207C (zh) 一种动物源细菌磺胺类药物耐药基因多重pcr检测技术
Kędrak-Jabłońska et al. Evaluation of real-time PCR based on SYBR Green I fluorescent dye for detection of Bacillus anthracis strains in biological samples
Ibrahim et al. Detection of Mycobacterium avium subspecies paratuberculosis using nested polymerase chain reaction (nPCR).
RU2289627C2 (ru) СПОСОБ И НАБОР ДЛЯ ОБНАРУЖЕНИЯ ДНК БАКТЕРИИ ЗАБОЛЕВАНИЯ ЛАЙМСКОГО БОРРЕЛИОЗА-Borrelia burgdorferi
RU2158306C2 (ru) Способ выявления вируса вирусной диареи (болезни слизистых оболочек) крупного рогатого скота с помощью специфических олигонуклеотидных праймеров в полимеразной цепной реакции
JP2005110545A (ja) 呼吸器感染症起因菌の迅速検出法およびそのキット
KR20100114971A (ko) OmpA 유전자를 이용한 호흡기검체로부터 클라미도필라 뉴모니아, 클라미도필라 시타키의 동시확인을 위한 듀플렉스 PCR 기법 및 이를 위한 PCR 프라이머
JP4534294B2 (ja) ベロ毒素遺伝子検出のためのオリゴヌクレオチド及びそれを用いたベロ毒素遺伝子の検出方法
Abdel-Salam Direct PCR assay for detection of Neisseria meningitidis in human cerebrospinal fluid
JP2003061665A (ja) 芽胞形成菌の検出方法

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20091211